(
课件网) 4.1 指数 4.1.2 指数幂的拓展 探究点一 根式与分数指数幂互化 探究点二 实数指数幂的运算 探究点三 整体代换法求值 ◆ ◆ ◆ ◆ 课前预习 课中探究 备课素材 练习册 答案核查【导】 答案核查【练】 【学习目标】 1.能够在具体的数学情境中,了解有理数指数幂 ,且 ;,为整数,且和实数指数幂,且 ; 的含义. 2.对给出的具体数学问题,能够运用指数运算的性质进行指数运算. 知识点一 有理数指数幂 1.正数的正分数指数幂的意义 一般地,我们规定_____ . 2.正数的负分数指数幂和0的分数指数幂 (1)_ ___ ; (2)0的正分数指数幂为___; (3)0的负分数指数幂_____(0的0次幂无意义). 0 没有意义 3._____,_____,_____,其中,,, . 【诊断分析】 1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”) (1) .( ) √ (2) .( ) × (3)用分数指数幂表示 为 .( ) × (4) .( ) √ (5) .( ) √ 2.(1)我们知道,那么 成立吗? 解:成立. , ,所以 成立. (2)任何有意义的根式都能化为分数指数幂的形式吗 解:能.引入分数指数幂后,任何有意义的根式都能够化为分数指数幂 的形式,即,,,且 . 知识点二 无理数指数幂 1.无理数指数幂:且是一个无理数 是一个确定的实数. 2.有理数指数幂和无理数指数幂统称为实数指数幂,其运算性质与整 数指数幂的运算性质完全一致,即, , ,其中,,, . 探究点一 根式与分数指数幂互化 例1(1)(多选题)下列根式与分数指数幂的互化中,正确的是( ) A. B. C. D. [解析] 对于A,,所以A正确; 对于B, ,所以B错误; 对于C, ,所以C正确; 对于D,,所以D错误. 故选 . √ √ (2)[2025·上海师大第二附中高一期中]代数式 化成 分数指数幂为_____. [解析] . (3)[2025·江苏海门中学高一月考]已知,将 化为有 理数指数幂形式,则 __. [解析] . 变式(1)[2025·江苏常州北郊高级中学高一期中]设 ,则 的分数指数幂形式为( ) A. B. C. D. [解析] 原式 .故选D. √ (2)(多选题)[2024·江西新余高一期中] 下列根式与分数指数 幂的互化中正确的有( ) A. B. C. D. √ √ [解析] 对于选项A, ,故A错误; 对于选项B, ,故B正确; 对于选项C, ,故C正确; 对于选项D,,故D错误.故选 . [素养小结] 解决根式与分数指数幂互化问题的关键是熟记根式与分数指数幂的 关系式
和
,其中
,
,
且
. 探究点二 实数指数幂的运算 例2(1)已知,化简: . 解:因为,所以 . (2)化简与计算下列各式(式中字母都为正数): ① ; 解:原式 . (2)化简与计算下列各式(式中字母都为正数): ② ; 解:原式 . ③ ; 解: 原式 . (2)化简与计算下列各式(式中字母都为正数): ④ . 解: 原式 . 变式 化简与求值. (1) ; 解:原式 . (2) ; 解:原式 . 变式 化简与求值. (3) ; 解:原式 . (4) . 解:原式 . [素养小结] 指数幂运算的基本原则与常用方法 (1)基本原则:式子中既有分数指数幂又有根式时,一般把根式统一 化为分数指数幂的形式,再利用指数幂的运算性质化简. (2)常用方法:①有括号先算括号内的,无括号先做指数运算;② 化负指数幂为正指数幂;③化根式为分数指数幂;④化小数为分数;⑤ 底数是带分数,先要化成假分数. 探究点三 整体代换法求值 例3(1)[2025·江苏南京六校高一期中]已知 ,则 ( ) A. B. C. D. [解析] 由得 ,即 ,则 , 所以 ,故 .故选C. √ (2)[2025·苏州高一检测]若,则 ____. [解析] 因为,所以, ,即 ,两边平方整理得,即 . 因为,所以 ,则 . (3)已知,,且,求 的值. 解: . 因为, ,所以 , 又 ,所以,所以 . 变式(1)[2025·天津河西区期中] ... ...